KR102035974B1 - 연어 어묵 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 연어 어묵을 제조하는 방법은 연어 프레임육을 활용하여 연어 어묵의 배합 공정과 색 발현 공정과 같은 가공공정을 최적화하였으며, 제조된 연어 어묵은 관능이 우수하고, 영양성분이 다량으로 포함되어 있으므로 건강 기능성 식품으로 유용하게 이용할 수 있다.

Description

연어 어묵 및 이의 제조방법{Fish cake including salmon and preparation method thereof}
본 발명은 연어 프레임육을 이용하여 연어 어묵을 제조공정을 확립한 것이다.
수산물은 최근 다양한 분석 기기와 기술의 발달로 과거에 밝혀진 여러 가지 유효성분이외에도 새로운 영양 및 건강 기능성분도 다양하게 밝혀져 재평가되고 있다. 즉, 수산물의 대표적인 영양 및 건강 기능성분으로는 eicosapentaenoic acid (EPA, 20:5) 및 docosapentaenoic acid (DHA, 22:6) 등의 지질관련물질, taurine, γ-aminobutyric acid (GABA), carnosine, anserine 및 콜라겐(collagen) 등의 단백질관련물질, 칼슘, 칼륨, 아연 및 햄철등의 무기질관련물질, 글리코겐(glycogen), 뮤코다당(mucospolyaccharide), 키틴(chitn), 키토산(chitosan), 콘드로이틴황산(chondroitin sulfate), 퓨코이단(fucoidan) 등의 당류관련물질 등이 널리 알려져 있다. 이들 수산물 중 연어류는 일반적으로 비린내가 적고, 생체 내 삼투압조절, 콜레스테롤의 축적 예방, 당대사 촉진, 해독작용, 혈압강하 등의 기능을 가진 타우린, 신경 세포, 망막 및 면역 기능을 비롯한 태아 발달에 영향을 주며, 동맥 경화 및 알츠하이머 예방, 인지 기능 개선 등에 영향을 미치는 eicosapentaenoic acid (EPA, 20:5n-3) 및 docosahexanoic acid (DHA, 22:6n-3) 등과 같은 건강 기능성 성분의 고도불포화 지방산을 함유하고 있다. 또한, 국내에서 생산되는 chum salmon의 경우 항산화 작용, 자유 라디칼 소거 및 금속이온 제거능 등의 기능성이 있는 anserine을 다량 함유하고 있어 미국 타임지에서 선정한 세계 10대 슈퍼푸드 중의 하나이다.
이들 연어류는 슈퍼푸드로 알려진 이래 다랑어류, 대구류, 가자미류 등과 함께 서구권에서 즐겨먹는 대표적인 어류 중의 하나이고, 우리나라에서도 서구화와 더불어 그 소비량이 급격히 증가하고 있으며, 그 가공품의 종류도 나날이 증가하고 있다. 이와 같은 연어는 담수에서 부화하고, 자란 다음 산란기에 회귀하는 회귀성 어종으로, 이들의 종류는 크게 태평양 연어와 대서양 연어로 나눌 수 있다. 태평양 연어는 주로 통조림용 등으로 이용되고 있는 pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha), 주로 스테이크용으로 이용되고 있는 chinook salmon (Oncorhynchus tschawytscha), chum salmon (Oncorhynchus keta), sockeye salmon (Oncorhynchus nerka), 훈제연어, 통조림, 뷔페/레스토랑 등에서 많이 이용되고 있는 coho salmon (Oncorhynchus kisutch) 등이 있고, 대서양 연어는 양식산 연어인 Atlantic salmon (Salmo salar)이 있다. 한편, 우리나라에서는 chum salmon과 pink salmon이 주로 이용되고 있고, 강원도 남대천에서 주로 생산되는 chum salmon의 경우 최대 체장 108.8 cm, 무게 20.8 kg까지 성장한다.
연어의 소비 형태는 위에서 언급한 바와 같이 횟감, 스테이크, 훈제품 및 통조림 등에 집중되고 있어, 두부, 껍질, 프레임(frame, 필렛 제조시에 발생하는 두 편의 육편 이외에 중골 부위), 내장 등과 같은 수산가공 부산물이 다량 발생하고 있다. 이들 연어 부산물 중 프레임에는 콜라겐, 지질 및 효소 등과 같은 유용 성분이외에도 근육이 다량 함유되어 있으나, 이의 대부분은 폐기되어 환경오염의 주원인 물질이 되고 있다. 따라서, 연어의 효율적인 이용이 절실하다.
한편, 국내 연제품 시장의 규모는 2015년 4,178억 원에서 2017년 4,465억 원으로 6.9% 증가하였다(Food Information Statistics System, 2018). 연제품 시장에서 가장 큰 비중을 차지하고 있는 것은 어묵(2017년 기준 61.2%)으로 그 매출 규모가 꾸준히 증가하고 있다. 또한, 어묵의 수출시장은 2017년 대비 7.0% 증가한 35백만 달러이었으며, 2007년 대비 약 80% 상승하였다. 따라서, 소비자들의 니즈를 반영하여 안전성 및 고급화를 갖춘 다양한 어묵 제품의 개발이 요구되고 있다.
한편, 어묵에 관한 연구는 넙치를 활용한 어묵, 스피루리나 분말을 첨가한 어묵, 도루묵을 첨가한 어묵) 등과 같이 다양한 소재를 활용한 어묵의 제조 방법과 관련된 다양한 연구가 있으며, 시판 어묵의 식품학적 품질 특성 등과 같이 아주 다양하게 있다. 하지만 연어를 활용한 어묵의 제조 및 특성에 관한 연구는 연어 연육의 점성 특성에 관한 것, 단백분해효소 저해제의 존재 유무에 따른 연어 연육의 겔형성 특성에 관한 것 등에 한정되어 있고, 산업화도 되지 않고 있는데, 이는 연어의 가격이 상당히 높아 산업성이 낮기 때문이다. 이러한 일면에서 연어가공부산물을 활용하여 어묵의 고급화를 하는 것은 연어 어묵의 산업화를 위한 좋은 방안 중의 하나로 판단된다.
연어 부산물을 이용한 국내외 선행연구로는 연어 머리에서 추출한 지질의 분석, 연어 부산물로부터 추출한 지질과 지방산에 대한 분석, 연어 부산물로부터 추출한 효소에 대한 분석, 연어 부산물로부터 추출한 n-3의 분석, 연어 껍질로부터 유래한 젤라틴 추출, 훈제 연어의 가공부산물을 활용한 어육포의 제조에 대한 연구 등이 있다.
이와 같은 연어 어묵에 대한 연구와 연어 부산물을 활용한 연구로 미루어 보아 연어 어묵에 대한 연구의 경우 한정되어 있고, 연어 프레임육으로부터 연어 어묵을 시도한 연구는 찾아볼 수가 없다.
(001) 대한민국 등록 특허 KR 10-1368194 (002) 대한민국 등록 특허 KR 10-1549444
이에 본 발명자들은 연어 프레임육을 이용하여 연어 어묵을 제조하기 위하여, 1) 연어 프레임육을 활용한 연어 어묵의 배합 공정과 색 발현 공정과 같은 가공공정 최적화, 2) 외부 어묵과 속 어묵의 정형을 위한 성형부속의 개발 및 3) 제조한 연어 어묵의 품질특성 구명하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명은 1) 연어 육을 마쇄한 후 연육, 천연색소 및 부원료를 첨가한 다음 혼합하여 속 부위 반죽을 제조하는 단계; 2) 연육에 부원료를 혼합하여 겉 부위 반죽을 제조하는 단계; 3) 단계 2)의 겉 부위 반죽과 단계 1)의 속 부위 반죽을 2:1로 성형기에 충진하여 성형물을 제조하는 단계; 및 4) 상기 단계 3)의 성형물을 튀긴 다음 냉각하는 단계를 포함하는 연어 어묵의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 1)의 시제 연어 연육과 시판 실꼬리돔 연육의 함량비는 1:1 내지 3:1의 중량비일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 1)의 천연색소는 파프리카 및 토마토 색소일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 파프리카 및 토마토 색소의 함량비는 1:1 내지 2:1의 중량비일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 1)의 부원료는 당근, 대파, 맛술, 설탕, 소금, MSG, 감자전분 및 정제수일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 2)의 부원료는 밀가루, 감자전분, 소금, 자일로스, 중합인산염, 소르브산 칼륨, 글루코노델타락톤, 탄산칼슘, MSG, 사카린 및 정제수일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 3)의 성형기는 속 충전용은 1.6cm 반경과 겉 부위 충전용은 0.8cm 반경일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 4)의 튀김 온도는 130℃ 내지 180℃일 수 있다.
상기 방법으로 제조된 연어 어묵을 제공한다.
본 발명의 연어 어묵을 제조하는 방법은 연어 프레임육을 활용하여 연어 어묵의 배합 공정과 색 발현 공정과 같은 가공공정을 최적화하였으며, 제조된 연어 어묵은 관능이 우수하고, 영양성분이 다량으로 포함되어 있으므로 건강 기능성 식품으로 유용하게 이용할 수 있다.
도 1은 연어 어묵의 제조공정를 나타낸 모식도이다.
도 2는 연어 민스육 및 실꼬리돔 연육의 첨가 조건이 Y 1 (겔강도, level), Y 2 (실꼬리돔 연육, mg/100 g) 및 Y 3 (종합적 기호도, score)에 미치는 영향을 나타낸 3차원 반응표면그래프이다.
도 3은 여러 가지 색소(홍국, 치자, 파프리카, 토마토, 인공색소 2종)를 사용하여 제조한 어묵의 색을 나타낸 사진이다.
도 4는 파프리카 색소 및 토마토 색소의 첨가량이 연어 어묵의 Y 1 (헌터 적색도), Y 2 (종합적 기호도, 점수)에 미치는 영향을 나타낸 3차원 반응표면그래프이다.
도 5는 연어 어묵의 최적 제조공정도를 나타낸 모식도이다.
도 6은 연어 어묵의 성형기가 충진기와 연결된 사진, 그리고 이의 구조이다.
도 7은 연어 어묵 성형기로 제조한 연어 어묵의 절단면을 나타낸 사진이다.
도 8은 시제 연어 어묵과 시판 어묵의 맛강도를 비교한 그래프이다.
도 9는 시제 연어 어묵과 시판 어묵의 휘발성염기질소(VBN) 함량과 냄새강도(VCI)를 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 1) 연어 육을 마쇄하고 수세, 탈수하여 제조한 시제 연어 연육에 시판 실꼬리돔 연육, 천연색소 및 부원료를 첨가한 다음 혼합하여 속 부위 반죽을 제조하는 단계; 2) 시판 실꼬리돔 연육에 부원료를 혼합하여 겉 부위 반죽을 제조하는 단계; 3) 단계 1)의 속 부위 반죽은 반경 1.6cm의 속 부위 성형기에, 단계 2)의 겉 부위 반죽은 반경 0.8cm의 겉부위 성형기에 각각 충진하여 성형물을 제조하는 단계; 및 4) 상기 단계 3)의 성형물을 튀긴 다음 냉각하는 단계를 포함하는 연어 어묵의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 연어 어묵의 제조방법은 도 1의 모식도를 바탕으로 제조하였으며 도 5에서 연어 어묵의 최적 제조방법을 확립하였다.
상기 연어 프레임육(frame)은 연어 필렛 제조시에 발생하는 두 편의 육편 이외에 중골 부위에서 얻어진 육이다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 1)의 시제 연어 연육과 시판 실꼬리돔 연육의 함량비는 1:1 내지 3:1의 중량비인 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 1) 및 단계 2)의 연육은 실꼬리돔 연육인 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 1)의 천연색소는 파프리카 및 토마토 색소일 수 있고, 파프리카 및 토마토 색소의 함량비는 1:1 내지 2:1의 중량비일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 1)의 부원료는 당근, 대파, 맛술, 설탕, 소금, MSG, 감자전분 및 정제수일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 2)의 부원료는 밀가루, 감자전분, 소금, 자일로스, 중합인산염, 소르브산 칼륨, 글루코노델타락톤, 탄산칼슘, MSG, 사카린 및 정제수일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 3)의 성형기는 속 충전용 반경과 겉부위 충전용 반경이 2:1일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 4)의 튀김 온도는 130℃ 내지 180℃일 수 있다.
상기 방법으로 제조된 연어 어묵을 제공한다.
<실시예 1> 재료
<1-1> 연어 어묵 재료
1) 연어 프레임육
연어 프레임육(연어 가공 중 필레 처리하고 남은 중골부위로부터 분리한 육)을 2018년 3~8월 사이에 부산광역시 소재 W수산으로부터 구입하여 사용하였다.
2) 실꼬리돔 연육
실꼬리돔 연육은 FA등급을 사용하였고, 이는 경상북도 포항시 소재 H사로부터 2018년 5월에 분양받아 사용하였다.
3) 색소
본 발명에서 사용한 색소는 천연색소의 경우 파프리카 색소, 치자 색소, 홍국 색소와 토마토 색소를, 인공색소의 경우 황색색소 및 적색색소를 사용하였고, 이 중 수용성 파프리카 색소, 치자 색소, 홍국 색소와 인공색소인 황색색소 및 적색색소는 2018년 5월에 E식품원료에서, 수용성 토마토 색소는 경상북도 포항시 소재 H사로부터 2018년 5월에 분양받아 사용하였다.
4) 기타
어묵의 제조를 위한 부원료 중 소금[대상(주)], 당근[(주)롯데마트], 파[(주)롯데마트], 미림[(주)롯데칠성음료], 설탕[CJ 제일제당(주)], 선화당(삼진식품), 감자전분(남양식품), MSG [대상(주)], 대두유[CJ 제일제당(주)] 등은 2018년 3~8월에 경상남도 통영시 소재 대형마트에서 구매하였다. 그리고, 자일로스, 프리믹스-씨에스(중합인산염), 소르브산칼륨, 글루코델타락톤, 탄산칼륨 등은 2018년 3~5월에 모두 ES식품원료에서 구매하여 사용하였고, 실꼬리돔 연육(FA등급)은 경상북도 포항시 소재 H사로부터 2018년 5월에 분양받아 사용하였다.
<1-2> 연어 민스육
연어 민스육은 연어 프레임육을 반해동(semi-thawing)하고, 플레이트(plate)의 직경이 0.3 mm가 장착된 쵸퍼 (M-12S, Hankook Fujee Industries Co., Ltd., Korea)로 2회 연속 마쇄한 후 육 중량에 대하여 3배 (v/w)의 얼음물을 사용하여 3회에 걸쳐 5분씩 수세한 다음 원심 탈수기(2,000 rpm, H-130C, Kokusan Ensinki Co., LTD., Tokyo, Japan)로 탈수(2분)하여 제조하였다.
<1-3> 시판 어묵
연어 어묵의 대조구로 사용한 S어묵(C사) 및 B어묵(D사) 등은 2018년 3~8월에 경상남도 통영시 소재 대형소비마트에서 구매하여 사용하였다.
<실시예 2> 연어 어묵의 제조 및 가공조건 최적화
<2-1> 어묵의 제조
연어 어묵은 실꼬리돔을 주로 하는 겉부위, 그리고, 연어 민스육과 연어 연육을 주성분으로 하는 속부분으로 구성하게 하여 제조하였다(도 1).
연어 어묵의 겉부위용 반죽은 냉동 실꼬리돔 연육(480 g)을 해동한 것에 부원료[밀가루(48.00 g), 감자전분(48.00 g), 소금(8.16 g), 자일로스(0.96 g), 중합인산염(0.96 g), 소르브산 칼륨(1.44 g), 글루코노델타락톤(1.44 g), 탄산칼슘(0.96 g), MSG (2.40g), 사카린(0.16 g) 및 정제수(250.0 g)]를 첨가하여 스테판 믹스(stephan mixer, UMC 5, Stephan Machinery Inc., Germany)에 넣고 5분간 혼합하여 제조하였다.
연어 어묵(속부위)의 제조를 위한 연어 민스는 연어 프레임육을 반해동(semi-thawing)하고, plate의 직경이 0.3 mm가 장착된 쵸퍼 (M-12S, Hankook Fujee Industries Co., Ltd., Korea)로 2회 연속 마쇄한 후 육 중량에 대하여 3배 (v/w)의 얼음물을 사용하여 3회에 걸쳐 5분씩 수세하고, 원심 탈수기(2,000 rpm, H-130C, Kokusan Ensinki Co., LTD., Tokyo, Japan)로 탈수(2분)하여 제조하였다. 이어서 연어 어묵(속부위) 반죽을 위하여 연어 민스육(120.0~360.0 g)에 실꼬리돔 연육(40.00~120.00 g)과 기타 부원료[다진 당근(4.00 g), 다진 대파(4.00 g), 맛술(4.00 g), 설탕(3.20 g), 소금(3.20 g), MSG (2.40 g), 감자전분(16.00 g), 수용성 파프리카 색소(색 개선 조건 구명의 경우 0.06~0.38 g, 그 이외의 경우 0.21 g), 수용성 토마토 색소(색 개선 조건 구명의 경우 0.00~0.22 g, 그 이외의 경우 0.11 g), 얼음물(60.00 g)]를 첨가하여 스테판 믹스(stephan mixer, UMC 5, Stephan Machinery Inc., Germany)에 넣고 5분간 혼합하여 제조하였다.
이어서 최종 제품인 연어 어묵은 위에서 제조한 속부위 반죽과 겉부위 반죽을 성형기[속 충전용 반경: 1.6 cm, 겉부위 충전용 반경: 0.8 cm (속이 들어갈 부분이 비워져 있음)]가 설치되어 있는 충전기(stuffer)에 각각 넣고 길이 8.0±0.2 cm로 성형하였다. 이어서, 성형물은 이단튀김(145±3℃에서 2.5분, 155±3℃에서 1.5분)하고, 10분간 냉각실에서 냉각하여 연어 어묵을 제조하였다.
<2-2> 연어 어묵의 제조공정 최적화를 위한 실험 설계
1) 속부위용 연육(연어 민스육 및 실꼬리돔 연육)의 배합조건 최적화
연어 어묵 제조를 위한 속부위의 연어 민스육과 실꼬리돔 연육 배합조건 최적화는 연어 민스육 함량(X 1, 120.0~360.0 g) 및 실꼬리돔 연육 함량(X 2, 40.0~120.0 g)을 독립변수로 설정하여 중심합성계획(central composite design)에 따라 5단계로 부호화(표 1)하고, 이를 토대로 11구의 시료구로 제시한 것(표 2)을 무작위로 제조하여 실험하였다. 이 때 3개의 독립변수 범위와 중심점값(center point value)들은 예비 실험 결과는 물론이고, 원료 배합조건에 따른 어묵의 겔강도 특성(Wan et al., 1995; Kim et al., 2008) 등의 자료도 참조하여 설정하였다. 연어 어묵 제조를 위한 속의 연육 배합조건 최적화를 위한 종속변수는 겔강도 및 종합적 기호도로 하였고, 이들의 데이터는 회귀분석을 위한 자료로 활용하였다.
한편, 연어 어묵 제조를 위한 속의 연육 배합조건 최적화에 대한 최적점의 예측 및 확인은 미니탭 통계프로그램(MINITAB Ver.18, MINITAB, Pennsylvania, USA)을 이용하였고, 독립변수와 종속변수 간에 관계 그래프는 MAPLE software (MAPLE Ver.12, Maple Soft, Canada)를 이용해 작성하였다.
Figure 112019051959003-pat00001
Figure 112019051959003-pat00002
1) X 1 (연어 연육, g), X 2 (실꼬리돔 연육, g)
2) 색 개선을 위한 색소의 선정 및 배합량의 최적화
(1) 색소의 선정
연어 어묵 속의 색 개선을 위한 색소를 선정하기 위하여 문헌검색(Lerfall J et al, 2016; Park et al, 2014) 및 전문가 자문을 통하여 홍국, 치자, 파프리카 및 토마토 색소와 같은 천연 색소 4종과 인공 적색 및 황색 색소 2종 등을 1차로 선정하였고, 색소 첨가량은 Cho et al (2008)과 Kim et al (2016) 등의 자료를 참고하여 설정하였으며, 색소 선정을 위하여 헌터 색차 및 관능 평가를 통하여 분석하였다.
연어 어묵(속부위)의 색소 선정은 다음과 같은 방법으로 연어 어묵을 제조하여 검토하였다. 연어 민스육의 반죽은 연어 민스육(58.60%)에 실꼬리돔 연육(19.59%)을 가하고, 여기에 부원료[맛술(1.00%), 설탕(0.76%), 소금(0.76%), MSG (0.56%), 감자전분(3.93%), 색소(0.08%), 얼음물(14.66%)]를 첨가하여 stephan mixer (UMC 5, Stephan Machinery Inc., Germany)에 넣고 5분간 혼합하여 제조하였다.
연어 어묵 제조를 위하여 겉부위는 냉동 실꼬리돔 연육(56.97%)에 부원료[밀가루(5.70%), 감자전분(5.70%), 소금(0.97%), 자일로스(0.11%), 중합인산염(0.11%), 소르브산 칼륨(0.17%), 글루코노델타락톤(0.17%), 탄산칼슘(0.11%), MSG (0.28%), 사카린(0.02%) 및 정제수(29.67%)]를 첨가하여 stephan mixer에 넣고 5분간 혼합하여 제조하였다.
연어 어묵은 제조 된 어묵 반죽(속과 겉부위)을 튜브(속: 1.6 cm, 피: 0.8 cm)가 설치 되어있는 stuffer (주문제작)에 각각 넣고 길이 8.0±0.2 cm로 성형하였다. 이어서, 이단튀김(145±3℃에서 2.5분, 155±3℃에서 1.5분)하고, 10분간 상온에서 냉각하여 어묵을 제조하였다. 이 때 연어 어묵(속부위)의 색소 선정은 헌터 색조와 관능적 색에 대하여 실시하였다.
(2) 천연 색소의 배합량 최적화
연어 어묵(속부위)의 제조를 위한 원료 최적 배합조건(연어 및 실꼬리돔 연육 함량)이 확립된 어묵의 색 개선을 위한 파프리카 색소(X 1, 0.06~0.38 g)와 토마토 색소 첨가량(X 2, 0.00~0.22 g)을 독립변수로 설정하여 중심합성계획(central composite design)에 따라 표 3에서 제시한 범위를 5단계로 부호화하여 무작위로 11구의 시료구(표 4)을 제조하였다. 이 때, 독립변수 범위와 중심점값(center point value)들은 예비 실험 결과는 물론이고, 색소 첨가량 및 필렛 연어의 특성(Heu et al, 2008; Lerfall et al, 2016; Park et al, 2014) 등의 자료도 참고 하여 선정하였다.
Figure 112019051959003-pat00003
Figure 112019051959003-pat00004
<2-3> 실험방법
1) 일반 특성
가) 수분, 단백질, 지방, 회분
연어 어묵의 일반성분은 속부위(연어 어묵 부위)와 겉부위(실꼬리돔 어묵 부위) 이루어진 어묵 모두를 마쇄하여 식품공전(MFDS, 2018, 제7. 일반시험법 2. 식품성분시험법 2.1 일반성분시험법)에 따라 수분의 경우 건조감량법, 조단백질의 경우 semimicro Kjeldahl법, 조지방의 경우 Soxhlet법 및 회분의 경우 건식회화법으로 분석하였다.
2) pH
pH는 식품공전(MFDS, 2018, 제7. 일반시험법 6. 식품별 규격 확인 시험법)에서 언급한 방법으로 실시하였다. 검체 2 g을 100 mL의 삼각플라스크에 취한 후 증류수 50 mL를 넣고 37±2℃를 유지하면서 흔들어 균질화시킨 후 pH meter (Orion 3-star, Thermo Fisher Scientific, Massachusettes, USA)로 측정하였다.
3) 관능 특성
가) 물리화학적 분석
(1) 맛특성
연어 어묵의 맛 특성은 다음과 같은 전자혀에 의한 맛특성으로 살펴보았다. 전자혀에 의한 맛분석은 John et al. (2001)이 언급한 방법에 따라 α-Astree Ⅱ electronic tongue unit (α-Astree Ⅱ, Alpha M.O.S Inc., Toulouse, France)로 측정하였다.
(2) 냄새특성
(가) 휘발성염기질소
휘발성염기질소 함량은 Conway unit을 사용하여 식품공전(MFDS, 2018, 제7. 일반시험법 6. 식품별 규격 확인 시험법)에서 언급한 미량확산법으로 측정하였다.
(나) 냄새강도
연어 어묵의 냄새강도 측정용 시료는 Kang et al. (2014)이 언급한 방법에 따라 연어 어묵 약 10 g을 마쇄한 다음 이를 코니칼 튜브(50 mL conical tube, 30×150 mm, SPL Life Science Co. Ltd., Gyeonggi, Korea)에 10 g을 넣어 제조하였다.
연어 어묵의 냄새 강도 측정은 연어 어묵을 넣어둔 코니칼 튜브에 냄새강도기(Odor concentration meter, XP-329R, New Cosmos Electric Co. Ltd., Osaka, Japan)의 흡입구를 넣은 다음, 냄새가 휘발되지 않게 파라필름(parafilm)으로 밀봉하고 mode를 batch로 설정한 후 측정하였으며, 단위는 냄새 강도(level)로 나타내었다.
(3) 조직감 특성
연어 어묵의 조직감 특성은 겔강도로 살펴보았다. 연어 어묵의 겔강도는 연어 어묵의 탄력성을 확인할 목적으로 연어가 함유된 속 부분에 대하여 살펴보았다. 연어 어묵의 겔강도 측정용 시료는 연어 어묵 중 속 부분만을 분리하여 지름 1.6 cm, 높이 1.0 cm로 정형하여 제조하였다.
연어 어묵 중 속 부분의 겔강도는 rheometer (CR-100D, Sun Scientific Co., Japan)를 이용하여 mode를 20, load cell (max)을 2 kg, chart speed를 60 mm/min, adapter를 02번(구형, 직경 5 mm)이 되도록 설치하여 측정하였다.
(4) 색 특성
연어 어묵의 색 개선을 위한 색소 선정과 어묵의 색 특성은 헌터 색차계로 측정한 L, a, b 값으로 살펴보았다.
연어 어묵의 색 개선을 색소 선정과 연어 어묵(속부위)의 특성은 검체 부위를 마쇄한 다음 색차계 제조회사에서 제시한 용기에 마쇄물의 일정량을 담은 다음 헌터 직시색차계(ZE 2000, Nippon Denshoku Industries Co., Japan)로 측정하였다. 이 때 헌터 색차계의 표준백판은 L값이 97.36, a값이 -0.36, b값이 0.33 및 △E값이 0.00이었다.
나) 패널(panel)에 의한 관능평가
관능평가는 잘 훈련된 panel member 24인(20-30대, 남자 11인, 여자 13인)을 대상으로 실시하였다. 연제품 개발을 위하여 1) 배합비 최적화(연어 민스육과 실꼬리돔 연육 함량)의 경우 성상, 맛, 향, 조직감 및 종합적 기호도에 대하여 대조구[시판 어묵어묵(C사)]를 기준점인 5점으로 하고, 이보다 우수한 경우 6~9점, 이보다 열악한 경우 1~4점으로 하여 평가하였고, 2) 최적 색소 선정과 배합비 최적화는 연어 프레임육색을 기준점인 9점으로 하고, 이와 유사할수록 높은 점수(1~9점 범위)로 평가하는 9단계 평점법으로 실시하였다.
4) 영양 특성
(가) 에너지
에너지는 일반성분의 분석 자료를 토대로 하여 FAO/WHO 에너지 환산계수를 적용하여 산출하였다(National Rural Resources Development Institute, 2007). 즉, 연어 어묵의 에너지는 (단백질 함량×4.22) + (지방×9.41) + (탄수화물×4.03)으로 환산하였다.
(나) 총아미노산
총아미노산 분석을 위한 검체는 식품공전(MFDS, 2018, 제7. 일반시험법 2. 식품성분시험법 2.1 일반성분시험법 2.1.3 질소화합물 2.1.3.3 아미노산)에 고시되어 있는 방법을 약간 수정 하여 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 검체는 연어 어묵을 균질화한 것을 단백질로서 약 10 mg을 함유하는 것으로 하였다. 검체를 가수분해 시험관에 정밀히 채취하여 넣고, 여기에 0.05%(w/v) 2-메르캅토에탄올(2-mercaptoethanol) (C2H6SO)을 함유한 6 N 염산을 단백질량에 대하여 약 1,000배량 즉, 10 mL를 가하였다. 이어서 이를 밀봉하고, 100±1℃로 조정된 정온가열로(heating block, HF21, Yamato Scienific Co., Japan)에서 22~24시간 가수분해하였다. 가수분해 종료 후 봉관을 절단하고, 즉시 40℃에서 감압농축건조하여 염산을 제거하였다. 아미노산분석용 시험 용액은 1차 감압농축물에 잔존하는 염산을 최대한 제거하기 위하여 잔사(Residue)에 물을 가해 다시 농축 건조한 다음 최종적으로 0.2 N 구연산나트륨 완충액(pH 2.2)으로 정용(25 mL)하여 제조하였다.
총아미노산의 분석은 전처리 시료의 일정량을 이용하여 아미노산자동분석기 (Pharmacia Biotech Biochrom 30, Biochrom Ltd., England)로 실시하였다.
(다) 무기질
무기질 분석을 위한 전처리는 Kim. (2014)이 언급한 방법에 따라 실시하였다. 무기질 분석을 위한 연어 어묵(속부위와 겉부위 모두)의 분해는 마쇄하여 진공동결건조한 시료 1 g을 취하여 테프론 분해기(teflon bomb)에 넣고, 여기에 무기질 분석용 고순도 질산 10 mL를 가한 다음 상온에서 150분 동안 반응시켰다. 이어서 시료의 완전 분해를 위하여 테프론 분해기를 밀폐시킨 다음 가열판으로 150±5℃에서 400분간 가열한 후 노란색을 띠는 맑은 용액이 될 때까지 실시하였다. 시료의 분해 후 테프론 분해기의 코크를 열어 압력을 제거한 후 뚜껑을 열고 100±5℃에서 질산이 1 mL 정도가 되도록 증발시켰다. 그리고 테프론 분해기에 중금속 분석용 고순도 질산 10 mL를 다시 가하고, 시료의 완전 분해를 위한 테프론 분해기의 밀폐, 가열(150±5℃, 400분)하는 과정을 한번 더 반복하였다. 최종적으로 무기질 분석용 시험 용액은 테프론 분해기의 질산이 1 mL 정도로 거의 증발하였을 때 분해를 종료하고 2%(v/v) 질산 용액으로 재 용해한 다음, 여과 및 정용(100 mL)하여 제조하였다.
무기질의 분석은 ICP-OES (ELAN DRC II, PerkinElmer, Santa Clara, USA)를 이용하여 식품공전(MFDS, 2018)에 제시되어 있는 조건에 따라 실시하였다.
(라) 지방산
연어 어묵의 지질 특성은 지방산 조성으로 살펴보았다. 지방산 조성의 분석을 위한 시료유는 chloroform-methanol (2:1, v/v) 혼합액을 추출 용매로 사용하는 Bligh and Dyer. (1959) 방법으로 추출하였다.
연어 어묵의 지방산은 추출한 시료유를 이용하여 식품공전(MFDS, 2018, 제7. 일반시험법, 2.1 일반성분시험법 2.1.5 지질 2.1.5.4 지방산)에 따라 지방산 메틸에스테르화한 후에 capillary column (SupelcowaArial Unicode MSx-10 fused silica wall-coated open tubular column, 30 m×0.25 mm I.d., Supelco Japan Ltd., Tokyo)이 장착된 gas chromatography (Shimadzu 14A; carrier gas, He; detecter, FID)를 이용하여 분석하였다. 지방산의 분석 조건은 injector 및 detector (FID) 온도를 각각 250℃로 하고, 칼럼 온도는 230℃까지 승온시킨 다음 15분간 유지하였다. Carrier gas는 He (1.5 kg/cm2)을 사용하였으며, split ratio는 1:50으로 하였다.
지방산의 동정은 표준지방산(Applied Science Lab. Co., USA)과의 retention time을 비교하여 실시하였다.
4) 통계처리
본 실험 결과에 대한 데이터의 표준편차 및 유의차 검정(5% 유의수준)은 SPSS 통계패키지(SPSS for window, release 10.1)에 의한 ANOVA test를 이용하여 분산분석한 후 Duncan의 다중위검정을 실시하여 나타내었다.
<실시예 3> 실험 결과
<3-1> 연어 프레임육을 활용한 연어 어묵의 배합 공정과 색 발현 공정과 같은 가공공정 최적화
1) 반응표면분석법(Response Surface Methodology, RSM)을 활용한 연어 어묵 배합 공정 최적화
가) 연어 어묵의 겔 강도 향상을 위한 배합공정 최적화
RSM을 활용한 연어 어묵의 겔 강도 향상을 위한 연어 프레임 민스육과 실꼬리돔 연육의 배합공정 최적화는 표 1에서 제시한 중심합성계획(central composite design)에 따라 연어 민스육(X 1, 120.0~360.0 g) 및 실꼬리돔 연육(X 2, 40.0~120.0 g)을 5단계로 부호화하여 11구의 시료구를 무작위로 제조한 다음 이들의 종속변수(Y 1: 겔강도, Y 2: 종합적 기호도)를 측정한 결과는 표 5와 같다. 이들 독립변수[연어 민스육(X 1) 및 실꼬리돔 연육(X 2)]와 종속변수[겔강도(Y 1) 및 종합적 기호도(Y 2)]와의 관계를 살펴볼 목적으로 MINITAB 통계 프로그램을 이용하여 최소자승법에 의한 반응표면분석법(RSREG, response surface analysis by least-squares regression)를 실시한 다음 종속변수에 대한 2종의 독립변수 상호 간의 관계를 Maple software를 사용하여 각각 3차원으로 도식화하였다(도 2).
Figure 112019051959003-pat00005
1) X 1 (연어 민스육, g), X 2 (실꼬리돔 연육, g).
2) Y 1 (겔강도, g×cm), Y 2 (종합기호도, score).
연어 어묵용 속의 종속변수인 겔강도(Y 1)는 연어 민스육(X 1)의 경우 -1.41에서 +1.41까지 이동할수록 감소하였고, 실꼬리돔 연육(X 2)의 경우 -1.41에서 +1.41까지 이동할수록 증가하였다(도 2). Wan et al. (1995)은 연어(Oncorhynchus keta) 연육은 명태(walleye pollock)에 비하여 연육의 transglutaminase의 활성이 낮으며, myosin과 Ca2+의 함량이 상대적으로 낮아 겔강도가 낮다고 보고한 바가 있다.
연어 어묵용 속의 또 다른 종속변수인 종합적 기호도(Y 2)는 2종의 독립변수 모두가 11.41에서 연어 민스육(X 1)의 경우 -0.19까지, 실꼬리돔 연육(X 2)의 경우 0.84까지 증가하다 감소하는 경향을 나타내었다(도 2).
일반적으로 미니탭(MINITAB) 통계 프로그램의 RSREG로 작성한 2차 회귀방정식 즉, 반응모형방정식은 구성 항의 유의성을 고려하지 않는 경우 다양한 항을 구성하고 있어 유의성이 인정되는 항만으로 정리를 할 필요가 있다(Kim et al., 2010). 따라서 미니탭(MINITAB) 통계 프로그램의 RSREG로 분석한 데이터를 활용하여 연어 어묵(속부위)용 겔강도(Y 1) 및 종합적 기호도(Y 2)에 대한 반응모형방정식의 간결화를 목적으로 일차항, 이차항 및 교차항에 대한 유의성을 살펴본 결과, 유의성이 인정(P<0.05)되는 항은 겔강도(Y 1)의 경우 일차항의 X 1, X 2와 같은 2종의 항이었고, 종합적 기호도(Y 2)의 경우 일차항의 X 1, X 2, 이차항의 X 1 2, X 2 2과 같은 4종의 항이었으며, 나머지 항들은 모두 유의성이 인정되지 않았다.
따라서 겔강도(Y 1) 및 종합적 기호도(Y 2)의 반응모형방정식 중 항의 유의성(P<0.05)을 고려하여 간결식으로 나타내면 표 6과 같다.
Figure 112019051959003-pat00006
1) X 1 (연어 민스육, g), X 2 (실꼬리돔 연육, g).
2) Y 1 (겔강도, g×cm), Y 2 (종합기호도, 점수).
한편, 연어 민스육 또는 실꼬리돔 연육을 다량 첨가하여 연어 어묵(속부위)을 제조하는 경우 연어 민스육의 경우 경비는 낮아지나, 조직감이 감소하고, 실꼬리돔 연육의 경우 황색도가 감소하면서 단가가 상승하는 등의 단점이 노출된다. 이러한 일면을 고려하여 연어 어묵(속부위)을 제조하고자 하는 경우 적정 단가를 유지하면서, 황색도와 조직감을 고려한 종합적 기호도는 높아야 한다. 연어 어묵(속부위)용 겔강도의 범위와 목표값은 예비실험 및 시판되고 있는 튀김어묵의 결과를 참고하여 결정하였으며 그 범위는 300~700 g×m로 하였고, 목표값은 533 g×m로 결정하였으며, 종합적 기호도는 시판어묵을 대조구로 하여 기준점인 5점으로 하고, 이보다 우수한 경우 6-9점, 이보다 열악한 경우 1-4점으로 평가하였으며, 범위와 목표값은 각각 5~9점, 최대값(9점)으로 하였다.
Figure 112019051959003-pat00007
1) X 1 (연어 민스육, g), X 2 (실꼬리돔 연육, g).
연어 어묵(속부위)의 겔강도에 대한 목표값을 고려한 최적값은 연어 민스육 및 실꼬리돔 연육의 부호값(coded value)의 경우 각각 -0.44 및 -0.46이었다. 이를 실제값(uncoded value)으로 환산하는 경우 연어 민스육 및 실꼬리돔 연육은 각각 202.6 g 및 67.0 g이었다. 이들 조건에서 제조된 연어 어묵(속부위)의 겔강도는 533.0 g×cm로 예측되었다. 연어 어묵(속부위)의 종합적 기호도에 대한 목표값을 고려한 최적값은 연어 민스육 및 실꼬리돔 연육의 부호값의 경우 각각 -0.19 및 0.84이었고, 이를 실제값으로 환산하는 경우 각각 223.9 g 및 103.8 g이었다. 이들 조건에서 제조된 연어 어묵(속부위)의 종합적 기호도는 6.65점으로 예측되었다(표 7).
연어 어묵(속부위)의 겔강도 및 종합적 기호도를 모두 충족할 수 있는 최적 연어 민스육 및 실꼬리돔 연육의 첨가량은 부호값의 경우 각각 0.28 및 0.30이었고, 이를 실제값으로 환산하는 경우 각각 263.8 g 및 88.5 g이었다. 이들 최적 조건을 적용하여 연어 민스육(속부위)을 제조하였을 때, 겔강도 및 종합적 기호도의 예측값은 각각 533.5 g×cm 및 6.28점이었고, 이들의 실제 측정값은 각각 530.7±24.6 g×cm 및 6.34±0.21점이었다(표 8).
이상의 결과로 미루어 보아 제시된 반응표면 모델은 연어 어묵(속부위)의 조직감 개선을 위한 원료(연어 민스육 및 실꼬리돔 연육) 배합조건의 최적 모델이라 판단되었다.
Figure 112019051959003-pat00008
나) 색소의 선정 및 천연색소(파프리카 및 토마토 색소) 배합 공정의 최적화
(1) 색소의 선정
연어 어묵(속부위)의 색 개선용 색소는 문헌검색(Lerfall et al, 2016; Park et al, 2014) 및 전문가 자문을 통하여 선홍색을 나타내는 천연색소인 홍국과 토마토, 인공색소인 적색색소, 그리고, 황색을 나타내는 천연색소인 치자와 파프리카, 인공색소인 황색색소 등과 같은 6종의 색소를 연어 어묵의 제조에 사용한 다음, 연어 민스육이 포함된 속부위 만을 분리하여 사진으로 도 3에, 그리고, 색에 대한 관능검사(연어 근육의 색을 9.0점으로 하고 이와 유사할수록 높은 점수를 주되, 가장 차이가 있는 것을 1점으로 하는 9점 평점법으로 평가) 결과를 표 9에 나타내었다. 연어 민스육이 포함된 속부위의 색을 관능평가하여 살펴본 결과 천연색소인 토마토 색소가 8.3점으로 가장 높았고, 다음으로 파프리카 색소(8.1점), 인공색소인 적색색소(7.1점)의 순이었고, 파프리카 색소와 토마토 색소 간의 경우 유의적인 차이가 없었다(P<0.05).
이상의 결과로부터 본 발명에서는 천연 색소 중 색에 대한 관능 특성이 유사한 파프리카 색소와 토마토 색소를 적절히 혼합하여 사용하기로 하였다. 이러한 일면에서 이들 파프리카 색소와 토마토 색소의 헌터 색조(황색도와 적색도)를 살펴본 결과는 표 10과 같다. 헌터 색조로 살펴본 적색도와 황색도는 연어 근육의 경우 각각 15.93 및 21.32이었고, 파프리카 색소 첨가 연어 어묵(속부위)의 경우 각각 14.28 및 23.70, 토마토 색소의 경우 각각 15.23 및 15.81이었다.
Figure 112019051959003-pat00009
1)동일 실험항목에서 다른 문자를 가진 것은 유의적인 차이가 있음을 의미함(P<0.05).
Figure 112019051959003-pat00010
1)동일 실험항목에서 다른 문자를 가진 것은 유의적인 차이가 있음을 의미함(P<0.05).
(2) 천연색소(파프리카 및 토마토 색소) 배합 공정의 최적화
연제품의 제조를 위한 원료 최적 배합조건(연어 민스육: 263.8 g, 실꼬리돔 연육: 88.5 g)이 확립된 연어 어묵(속부위)용 천연 색소(파프리카 및 토마토 색소) 첨가량의 최적 조건을 구명하기 위하여 표 11에서 제시한 중심합성계획(central composite design)에 따라 파프리카 색소(X 1, 0.06~0.38 g) 및 토마토 색소(X 2, 0.00~0.22 g)를 5단계로 부호화하여 11구의 시료구를 무작위로 제조한 다음 이들의 종속변수(Y 1: 적색도, Y 2: 종합적 기호도)를 측정한 결과는 표 12와 같다.
Figure 112019051959003-pat00011
Figure 112019051959003-pat00012
1) X 1 (파프리카 색소, g), X 2 (토마토 색소, g).
2) Y 1 (헌터 적색도), Y 2 (종합적 기호도, 점수).
이들 독립변수[파프리카 색소(X 1) 및 토마토 색소(X 2)]와 종속변수[적색도(Y 1) 및 종합적 기호도(Y 2)]와의 관계를 살펴볼 목적으로 MINITAB 통계 프로그램을 이용하여 최소제곱 회귀분석(RSREG, response surface analysis by least-squares regression)을 실시한 다음 종속변수에 대한 2종의 독립변수 상호 간의 관계를 Maple software를 사용하여 각각 3차원으로 도식화하였다.
연어 어묵(속부위)의 제조공정 구명을 위한 종속변수인 적색도(Y 1)는 2종의 독립변수가 모두 -1.41에서, X 1 (파프리카 색소)의 경우 1.12까지, X 2 (토마토 색소)의 경우 0.74까지 증가한 후 거의 변화가 없었다(도 4).
연어 연제품용 속의 또 다른 종속변수인 종합적 기호도(Y 2)는 2종의 독립변수가 모두 -1.41에서 X 1 (파프리카 색소)의 경우 0.33, X 2 (주정 침지 온도)의 경우 0.50까지 증가하다 감소하는 경향을 나타내었다(도 4).
연어 어묵(속부위)의 적색도(Y 1) 및 종합적 기호도(Y 2)에 대한 결과치(표 14)를 이용하여 MINITAB 통계 프로그램을 구동하였다. MINITAB 통계 프로그램의 최소제곱 회귀분석(RSREG, response surface analysis by least-squares regression)으로 살펴 본 연어 어묵(속부위)의 적색도(Y 1) 및 종합적 기호도(Y 2)에 대한 일차항, 이차항 및 교차항과 같은 여러 가지 2차 회귀방정식의 계수들과 이들의 유의성을 살펴 본 결과는 표 13과 같다.
Figure 112019051959003-pat00013
1) X 1 (파프리카 색소 함량, g), X 2 (토마토 색소 함량, g).
2) Y 1 (헌터 적색도), Y 2 (종합적 기호도, 점수).
일반적으로 MINITAB program의 최소제곱 회귀분석(RSREG, response surface analysis by least-squares regression)로 작성한 2차 회귀방정식 즉, 반응모형방정식은 구성 항의 유의성을 고려하지 않는 경우 다양한 항을 구성하고 있어 유의성이 인정되는 항만으로 정리를 할 필요가 있다(Kim et al., 2010). 따라서 MINITAB program의 RSREG로 분석한 데이터를 활용하여 연어 연제품용 속의 적색도(Y 1) 및 종합적 기호도(Y 2)에 대한 반응모형방정식의 간결화를 목적으로 일차항, 이차항 및 교차항에 대한 유의성을 살펴본 결과 유의성이 인정(P<0.05)되는 항은 적색도(Y 1)의 경우 일차항의 X 1, X 2, 이차항의 X 1 2과 같은 3종의 항이었고, 종합적 기호도(Y 2)의 경우 일차항의 X 1, X 2, 이차항의 X 1 2, X 2 2과 같은 4종의 항이었으며, 나머지 항들은 모두 유의성이 인정되지 않았다.
따라서 헌터 적색도(Y 1)와 종합적 기호도(Y 2)의 반응모형방정식 중 항의 유의성(P<0.05)을 고려하여 간결식으로 나타내면 표 14와 같다.
Figure 112019051959003-pat00014
1) X 1 (파프리카 색소 함량, g), X 2 (토마토 색소 함량, g).
2) Y 1 (헌터 적색도), Y 2 (종합적 기호도, 점수).
한편, 과다한 파프리카 색소 및 토마토 색소를 첨가하여 제조할 경우 제조 경비 과다, 기호도 감소 등으로 소비자가 구매를 기피할 우려가 있다. 이러한 일면을 고려하여 연어 어묵을 제조하고자 하는 경우 어묵과 유사한 색을 유지하면서, 종합적 기호도는 높아야 한다. 연어 어묵(속부위)에 대한 적색도의 범위와 목표값은 예비실험 및 시판되고 있는 연어육의 색차 결과를 참고하여 결정하였으며 그 범위는 12.0~16.0으로 하였고, 목표값은 14.0으로 결정하였다. 그리고, 연어 어묵의 종합적 기호도는 연어육을 대조구(최대값, 9점)로 하고, 연어육의 성상 및 색과 유사할수록 높은 점수로 평가하였으며, 범위와 목표값은 각각 5~9점, 최대값(9점)으로 하였다(표 15).
Figure 112019051959003-pat00015
1) X 1 (파프리카 색소, g), X 2 (토마토 색소, g).
연어 어묵(속부위)의 헌터 색차(적색도)에 대한 목표값을 고려한 최적값은 파프리카 및 토마토 색소의 경우 부호값(coded value)이 각각 0.00, -0.47이었다. 이를 실제값(uncoded value)으로 환산하는 경우 파프리카 및 토마토 색소는 각각 0.22 g 및 0.07 g이었다. 이들 조건에서 제조된 연어 어묵(속부위)의 적색도는 14.0으로 예측되었다. 연어 연제품용 속의 종합적 기호도에 대한 목표값을 고려한 최적값은 파프리카 색소 및 토마토 색소의 경우 부호값이 각각 0.33 및 0.50이었고, 이를 실제값으로 환산하는 경우 각각 0.23 g 및 0.15 g이었다. 이들 조건에서 제조된 연어 어묵(속부위)의 종합적 기호도는 8.80점으로 예측되었다.
연어 어묵(속부위)의 헌터 색차(적색도) 및 종합적 기호도를 모두 충족할 수 있는 최적 파프리카 색소 및 토마토 색소의 첨가량은 부호값의 경우 각각 -0.21 및 0.01이었고, 이를 실제값으로 환산하는 경우 각각 0.20 g 및 0.11 g이었다. 이들 최적 조건을 적용하여 연어 어묵(속부위)를 제조하였을 때, 적색도 및 종합적 기호도의 예측값은 각각 13.98 및 8.12점이었고, 이들의 실제 측정값은 각각 13.82±0.41 및 8.33±0.21점이었다(표 16). 이상의 결과로 미루어 보아 제시된 반응표면 모델은 연어 어묵(속부위)의 색 개선을 위한 원료(파프리카 및 토마토 색소) 배합조건의 최적 모델이라 판단되었다.
Figure 112019051959003-pat00016
4) 연어 어묵의 최적공정도
이상에서 검토한 조직감 개선을 위한 최적 연육 배합조건과 색 개선을 위한 최적 천연색소 배합조건의 결과를 토대로 작성한 연어 어묵의 가공공정 최적화 도식도는 도 7과 같다. 연어 어묵(속부위)의 제조를 위한 연어 민스는 연어 프레임육을 반해동(semi-thawing)하고, plate의 직경이 0.3 mm가 장착된 쵸퍼 (M-12S, Hankook Fujee Industries Co., Ltd., Korea)로 2회 연속 마쇄한 후 육 중량에 대하여 3배 (v/w)의 얼음물을 사용하여 3회에 걸쳐 5분씩 수세하고, 원심 탈수기(2,000 rpm, H-130C, Kokusan Ensinki Co., LTD., Tokyo, Japan)로 탈수(2분)하여 제조하였다. 이어서, 연어 민스 반죽은 연어 민스(263.8 g)에 실꼬리돔 연육(88.5 g)과 기타 부원료[다진 당근(4.00 g), 다진 대파(4.00 g), 맛술(4.00 g), 설탕(3.20 g), 소금(3.20 g), MSG (2.40 g), 감자전분(16.00 g), 파프리카 색소(0.20 g), 토마토 색소(0.11 g), 얼음물(60.00 g)]를 첨가하여 스테판 믹스(UMC 5, Stephan Machinery Inc., Germany)에 넣고 5분간 혼합하여 제조하였다. 연어 어묵은 제조 된 연어 어묵 제조용 속부위와 겉부위를 각각 튜브[속부위: 1.6 cm, 겉부위: 0.8 cm (속이 들어갈 부분이 비워져 있음. 도 6)]가 설치 되어있는 stuffer (주문제작)에 넣고 길이 8.0±0.2 cm로 성형하였다. 이어서, 이단튀김(145±3℃에서 2.5분, 155±2℃에서 1.5분)하고, 10분간 상온에서 냉각하여 연제품을 제조하였다.
<3-2> 연어 어묵(외부 어묵과 속 어묵)의 정형을 위한 성형부속의 개발
연어 어묵은 전체를 연어 민스육으로 대체하는 경우 조직감의 저하와 단가 상승 등이 야기될 수 있다. 이러한 일면에서 본 발명에서는 연어 어묵을 이중으로 제조하고자 하였고, 속부위의 경우 연어 어묵으로, 겉부위의 경우 실꼬리돔 어묵으로 하고자 하였다. 이와 같이 연어 어묵을 2종의 페이스트로 제조하고자 하는 경우 현재의 어묵 공정과 설비로는 어려울 것으로 판단된다.
이러한 일면에서 본 발명에서는 연어 어묵의 개발을 위하여 이중 구조로 된 설비를 적용하였고, 그 사진은 도 6과 같다. 사진에서는 연어 어묵의 속부위와 겉부위를 성형할 수 있는 튜브를 나타내고 있고, 이 튜브는 속부위의 직경이 1.6 cm, 겉부위의 직경이 0.8 cm (속이 들어갈 부분이 비워져 있음)로 구성되어 있고, 이를 충전기(stuffer (주문제작)에 연결하여 성형하였다. 이 성형기에 의하여 제조된 어묵의 사진은 도 7과 같다.
<3-3> 연어 어묵의 관능 특성, 건강 기능성 및 영양 특성 분석
가) 일반특성
최적조건(연육 및 색소 첨가량)으로 제조한 시제 연어 어묵의 일반성분, pH 및 에너지를 측정하여 시판 어묵의 그것들과 비교하여 나타낸 결과는 표 17과 같다. 어묵의 일반성분 함량은 시제품이 수분 71.1%, 조단백질 12.1%, 조지방 2.0%, 회분 1.7%, 탄수화물 13.1%로 시판 어묵(수분 66.4%, 조단백질 11.9%, 조지방 2.2%, 회분 2.0%, 탄수화물 17.5%)에 비하여 5% 유의수준에서 수분의 경우 높았고, 회분 및 탄수화물의 경우 낮았으며, 조단백질 및 조지방의 경우 차이가 없었다. 이와 같이 시제 연어 어묵이 시판 어묵에 비하여 수분이 높은 것은 어묵의 제조시에 배합비 및 튀김 조건(온도 및 시간)의 차이 이외에도 탄수화물과 야채 등의 첨가량 차이 때문이라 판단되었다. 이상의 어묵의 일반성분 함량에 대한 결과로 미루어 보아 시제 연어 어묵은 아주 저지방 식품으로 판단되었다. 시제 연어 어묵의 pH는 7.17로 대조구의 6.99에 비하여 높았는데, 이는 연어 어묵의 제조시에 사용한 여러 가지 부원료의 영향이라 판단되었다.
Figure 112019051959003-pat00017
1)탄수화물 (%) = 100 - (수분 + 조단백질 + 조지방 + 회분)
2)에너지 (kcal/100 g) = (조단백질×4.22) + (조지방×9.41) + (탄수화물×4.03)
3)데이터 위의 다른 문자들은 유의성(P<0.05)이 있음을 나타냄.
일반성분 함량을 토대로 산출한 시제 연어 어묵 100 g 당 에너지는 122.7 kcal로, 시판 어묵(141.4 kcal)에 비하여 낮았다. 한편, 한국영양학회(The Korean Nutrition Society, 2015)는 급식대상 연령(9-49세)의 1일 에너지 섭취기준에 대하여 남자의 경우 2,100-2,700 kcal, 여자의 경우 1,800-2,100 kcal으로 제시하고 있다. 따라서, 시제 연어 어묵 100 g 섭취에 의하여 전환되는 에너지는 급식대상 연령(9-49세)의 1일 에너지 섭취기준에 대하여 남자의 경우 4.5~5.8% 범위, 여자의 경우 5.8~6.8% 범위에 해당하여 소비자들이 부식이나 간식으로 섭취하는 경우 에너지 보급원으로 적절하다고 판단되었다.
나) 관능특성
시제 연어 어묵의 관능 특성을 살펴보기 위하여 맛, 냄새 및 관능적 특성으로 측정하였고, 이를 대조구인 시판 어묵의 그것들과 비교하여 나타내었다.
(1) 맛
시제 연어 어묵의 맛 특성을 전자혀에 의한 감칠맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, 단맛 등으로 살펴보았고, 이의 결과를 대조구인 시판 어묵과 비교하여 나타낸 결과는 도 8와 같다. 어묵의 맛강도는 시제 연어 어묵의 경우 감칠맛이 6.5 level, 짠맛이 5.1 level, 신맛이 5.1 level, 쓴맛이 4.3 level, 단맛이 4.8 level으로, 시판 어묵(감칠맛 6.0 level, 짠맛 7.5 level, 신맛 4.8 level, 쓴맛 5.4 level, 단맛 4.2 level)에 비하여 감칠맛, 단맛 및 신맛의 경우 높았고, 짠맛 및 쓴맛의 경우 낮았다. 한편, 전자혀를 생산한 회사에서는 소비자가 섭취하여 맛의 차이를 인지하기 위하여는 일반적으로 맛값의 차이가 2 level 이상이어야 한다고 보고한 바 있다. 이러한 시제 연어 어묵과 대조구 간에 맛강도의 결과와 일반적인 맛강도 차이에 대한 보고로 미루어 보아 소비자들이 시제 연어 어묵을 섭취하였을 때 대조구에 비하여 짠맛 만이 인지될 것으로 판단되었다.
(2) 냄새
시제 연어 어묵의 냄새 특성을 냄새강도와 휘발성염기질소 함량으로 분석하여, 대조구인 시판 어묵과 비교하여 나타낸 결과는 도 9와 같다.
어묵 100 g 당 휘발성염기질소 함량은 시제 연어 어묵이 2.7 mg으로 아주 낮았고, 이는 대조구의 3.4 mg에 비하여 유의적(P<0.05) 낮았으나, 그 차이가 미미하였다. 이와 같이 어묵 두 제품의 휘발성염기질소 함량이 낮은 것은 어묵의 원료인 연육의 경우 염용성 단백질만으로 정제하여 제조하였기 때문이라 판단되었다. 한편, 어묵 100 g 당 냄새강도는 시제 연어 어묵의 경우 1,048 level으로 대조구의 854 level에 비하여 높았다. 이와 같은 시제 연어 어묵과 대조구 간의 휘발성염기질소 함량과 냄새 강도에 대한 결과로 미루어 보아 실험에서 시료로 사용한 어묵의 냄새는 암모니아와 트리메틸아민(trimethylamine) 등과 같은 물질에 의한 냄새보다는 시제 연어 어묵 제조시 사용된 부원료 및 튀김으로 생성된 향의 영향이라 판단되었다.
(3) 관능적 특성
시판 어묵의 관능 항목(종합적 기호도)을 기준점인 5점으로 하고, 시제 연어 어묵의 관능 특성이 이보다 우수한 경우 6~9점, 열악한 경우 4~1점으로 하는 9단계 평점법으로 평가하여 패널에 의한 관능특성으로 살펴보았다. 시제 연어 어묵의 패널에 의한 관능평점은 종합적 기호도가 8.4점으로 대조구인 시판 어묵에 비하여 아주 우수하였다. 이와 같이 시제 연어 어묵이 대조구인 시판 어묵에 비하여 종합적 기호도가 우수한 것은 시제 연어 어묵 제조시 사용된 부원료의 배합비와 튀김 조건(온도 및 시간)과 같은 가공 조건의 최적화에 의한 고급화한 이유 이외에도 연어를 함유한 어묵이라는 점도 많이 영향을 미쳤을 것으로 판단되었다.
Figure 112019051959003-pat00018
1)데이터 위의 다른 문자들은 유의성(P<0.05)이 있음을 나타냄.
다) 영양특성
(1) 총아미노산
시제 연어 어묵의 총아미노산 함량을 측정하고, 이를 대조구(시판 어묵)와 비교한 결과는 표 19와 같다. 어묵 100 g 당 아미노산 총함량은 시제 연어 어묵이 11.64 g으로 대조구의 11.36 g과 유사하였다. 시제 연어 어묵 100 g 당 주요 아미노산(조성비로 10% 이상)은 글루탐산 (2.00 g, 17.2%)와 아스파르트산 (1.20 g, 10.3%)의 2종이었고, 대조구[글루탐산(2.00 g, 17.7%)와 아스파르트산 (1.18 g, 10.4%)]에 비하여 종류는 물론이고, 함량과 조성에서도 거의 차이가 없었다.
Figure 112019051959003-pat00019
1)총아미노산의 조성비
한편, 시제 연어 어묵 100 g 당 필수아미노산(tryptophan을 제외한 9종) 총함량은 5.74 g으로 전체아미노산의 약 절반인 49.3%를 차지하였고, 이들 각각의 조성은 2.3~9.5% 범위이었으며, 제1제한아미노산은 histidine이었다. 한편, 시제 연어 어묵 100 g 당 곡류 제한 아미노산인 lysine과 threonine (Yoon et al., 2010)의 함량은 각각 1.10 g (9.5%) 및 0.58 g (5.0%)으로 높아, 곡류를 주식으로 하는 우리나라 사람들을 위시한 동양권 사람들이 시제 연어 어묵을 부식 또는 간식으로 섭취하는 경우 영양 균형적인 면에서 의미가 있다고 판단된다.
(2) 무기질
시제 연어 어묵의 무기질 함량을 살펴보고, 이를 시판 어묵의 무기질 함량과 비교 검토한 결과는 표 20과 같다. 어묵 100 g 당 무기질 함량은 시제 연어 어묵의 경우 칼슘이 76.7 mg, 인이 126.3 mg, 마그네슘이 19.1 mg 및 칼륨이 88.7 mg으로, 시판 어묵(칼슘 76.8 mg, 인 104.0 mg, 마그네슘 11.4 mg, 칼륨 118.9 mg)에 비하여 칼슘의 경우 차이가 없었고, 인, 마그네슘의 경우 높았으며, 칼륨의 경우 낮았다(P<0.05).
한편, 한국영양학회(The Korean Nutrition Society, 2016)는 한국인 남녀(6세 이상)에 대하여 1일 무기질 권장섭취량으로 칼슘의 경우 남자 700-1,000 mg 범위, 여자 700-900 mg 범위로, 인의 경우 남자 600∼1,200 mg 범위, 여자 550∼1,200 mg 범위로, 마그네슘의 경우 남자 160~400 mg 범위, 여자 150~340 mg으로 제시하고 있고, 충분섭취량으로 칼륨의 경우 남녀 모두 2,600∼3,500 mg 범위로 제시하고 있다.
시제 연어 어묵 100 g은 칼슘 함량이 76.7 mg으로, 이는 한국인 남녀(6세 이상)가 섭취하는 경우 1일 칼슘 권장섭취량에 대하여 남자가 7.7∼11.0% 범위, 여자가 8.5∼11.0% 범위에 해당하였다. 따라서, 시제 연어 어묵 100 g 섭취 시에 남녀 모두 칼슘의 건강 기능을 크게 기대하기가 어려우나, 무시할 정도도 아니었다. 다량 무기질인 칼슘은 뼈와 근육에 주로 존재하면서 신체의 지지기능 및 성장, 세포 및 효소의 활성화에 의한 근육의 수축 및 이완, 신경의 흥분과 자극전달, 혈액 응고 및 여러 가지 심혈관계 질환의 예방에 관여(Chun and Han, 2000)하면서 우리나라뿐만 아니라 동양권의 식의 패턴에서 부족해지기 쉬운 영양소로 알려져 있다.
시제 연어 어묵 100 g은 인 함량이 126.3 mg으로, 이는 한국인 남녀(6세 이상)가 섭취하는 경우 1일 인 권장섭취량에 대하여 남자가 10.5~21.1% 범위, 여자가 10.5~23.0% 범위에 해당였다. 따라서, 시제 연어 어묵 100 g 섭취 시에 인의 건강 기능을 기대할 수 있다. 다량 무기질인 인은 세포막과 세포벽을 구성하는 성분이며, 뼈와 치아 등의 경조직을 구성한다. 또한 세포의 에너지 대사, 체액의 산염기 균형 조절, 세포막의 구성, 생체 신호 전달 등의 기능을 수행하는 생물학적으로 매우 중요한 역할을 하는 무기질이다(The Korean Nutrition Society, 2016; Anderson et al., 2006).
시제 연어 어묵 100 g은 마그네슘 함량이 19.1 mg으로, 이는 한국인 남녀(6세 이상)가 섭취하는 경우 1일 마그네슘 권장섭취량에 대하여 남자가 4.8~11.9% 범위, 여자가 5.6~12.7% 범위에 해당하였다. 따라서, 시제 연어 어묵 100 g 섭취 시에 마그네슘의 건강 기능을 크게 기대하기 어려우나 무시할 정도도 아니었다. 일반적으로 마그네슘은 미량 무기질로 세포막을 안정시키고 신경의 자극을 전달하며 지방, 단백질, 핵산의 합성 등에 관여한다(The Korean Nutrition Society, 2016).
시제 연어 어묵 100 g은 한국인 남녀(6세 이상)가 섭취하는 경우 1일 칼륨 충분섭취량에 대하여 남녀 모두가 2.5~3.4% 범위 범위에 해당하였다. 따라서, 시제 연어 어묵 100 g 섭취 시에 칼륨의 건강 기능을 크게 기대할 수 없을 것이다. 일반적으로 칼륨은 세포내 액의 삼투압, pH 조절 및 신경근육의 흥분성 유지 등의 기능을 가지고 있다(Kim et al., 2006).
Figure 112019051959003-pat00020
1)데이터 위의 다른 문자들은 유의성(P<0.05)이 있음을 나타냄.
다) 지방산 조성
시제 연어 어묵의 지방산 함량과 조성을 시판 어묵의 그것들과 비교하여 나타낸 것은 표 21과 같다. 시제 연어 어묵의 지방산은 포화지방산 9종, 일가불포화지방산 12종, 다가불포화지방산 21종이 동정되어 모두 42종이 동정되었고, 이 중 흔적량은 7종이다. 한편, 시판 어묵의 지방산은 포화지방산 9종, 일가불포화지방산 10종, 다가불포화지방산 18종이 동정되어 모두 37종이 동정되었고, 이 중 흔적량은 20종이다.
시제 연어 어묵 100 g 당의 지방산 총함량은 1,833 mg이고, 이들은 다가불포화지방산이 1,020 mg (55.6%)으로 가장 높고, 일가불포화지방산(449 mg, 24.5%), 포화지방산(364 mg, 19.9%)의 순으로 구성되어 있었다. 한편, 시판 어묵 100 g 당 지방산 함량은 2,026 mg이고, 이들은 일가불포화지방산이 1,210 mg (59.7%), 다가불포화지방산(611 mg, 30.2%), 포화지방산(205 mg, 10.1%)의 순으로 구성되어 있었다. 따라서 시제 연어 어묵의 지방산 조성은 대조구의 그것에 비하여 차이가 있었다.
어묵 100 g 당 주요 지방산은 시제 연어 어묵이 포화지방산인 16:0 (248 mg, 13.5%), 일가불포화지방산인 18:1n-9 (360 mg, 19.6%), 다가불포화지방산인 18:2n-6 (730 mg, 39.8%) 등과 같은 3종으로, 시판 어묵〔일가불포화지방산인 18:1n-9 (1,182 mg, 58.3%), 다가불포화지방산인 18:2n-6 (444 mg, 21.9%)과 같은 2종〕과 종류, 함량 및 조성비에 있어 차이가 있었다. 이와 같은 시제 연어 어묵의 지방산 조성과 주요 지방산의 종류로 미루어 보아 시제 연어 어묵의 지방산 함량과 조성은 주원료인 연어 지질 이외에도 튀김유의 영향도 컸을 것으로 추정되었다.
한편, 시제 연어 어묵 100 g 당 대표적인 오메가-3 지방산인 EPA (eicosapentaenoic acid, 20:5n-3)와 DHA (docosahexaenoic acid, 22:6n-3)의 함량은 각각 39 mg (2.1%) 및 122 mg (6.7%)으로 시판 어묵의 이들 함량인 각각 4 mg (0.2%) 및 12 mg (0.6%)에 비하여 높았다. 따라서, 시제 연어 어묵은 이를 적정량 섭취하는 경우 오메가-3 지방산에 의한 건강 기능 효과를 기대할 수 있으리라 판단되었다.
Figure 112019051959003-pat00021
1)-: 불검출, 2)trace: 0.7 mg 이하로 검출

Claims (9)

1) 연어 육을 마쇄 및 수세, 탈수하여 제조한 시제 연어 연육을 제조한 후,
시판 실꼬리돔 연육, 파프리카 색소, 토마토 색소 및 부원료를 첨가한 다음 혼합하여 속 부위 반죽을 제조하는 단계;
2) 시판 실꼬리돔 연육 에 부원료를 혼합하여 겉 부위 반죽을 제조하는 단계;
3) 단계 1)의 속 부위 반죽을 어묵 성형기의 반경 1.6cm의 속 부위 충전용 튜브에 충진하고, 단계 2)의 겉 부위 반죽은 어묵 성형기의 반경 0.8cm의 겉 부위 충전용 튜브에 각각 충진하여 성형물을 제조하는 단계; 및
4) 상기 단계 3)의 성형물을 튀긴 다음 10분간 상온에서 냉각하는 단계를 포함하는 연어 어묵의 제조방법으로서,
상기 단계 1)의 속 부위 반죽의 시제 연어 연육과 시판 실꼬리돔 연육은 3:1의 중량비로 포함하고,
상기 단계 1)의 파프리카 색소 및 토마토 색소는 2:1의 중량비로 포함하며,
상기 단계 4)의 성형물 튀김 방법은 142℃ 내지 148℃에서 2.5분동안 튀긴 후, 153℃ 내지 157℃에서 1.5분동안 튀기는 방법인 것을 특징으로 하는, 연어 어묵의 제조방법.
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제 1항에 있어서,
상기 단계 1)의 부원료는 당근, 대파, 맛술, 설탕, 소금, MSG, 감자전분 및 정제수이고, 상기 단계 2)의 부원료는 밀가루, 감자전분, 소금, 자일로스, 중합인산염, 소르브산 칼륨, 글루코노델타락톤, 탄산칼슘, MSG, 사카린 및 정제수인 것인, 연어 어묵의 제조방법.
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제 1항의 또는 제 5항의 방법으로 제조된 연어 어묵.
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